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第4章 雷达侦察的信号处理 董春曦 西安电子科技大学信息技术系 电子信息对抗与仿真技术教育部重点实验室 4.1 概述 雷达侦察系统是一种利用无源接收和信号处理技术，对雷达辐射源进行检测、参数测量、识别和环境态势分析的设备。 典型的侦察接收机输出具有{PDWi}i和{s(n)}n两种形式，分别来源于对输入射频脉冲信号的瞬时检测和参数测量系统以及对特定频带信号波形的数据采样系统，它们也被称为雷达侦察系统的前端 在此基础上，对输入{PDWi}i和{s(n)}n数据进行处理的系统称为雷达侦察系统的后端或雷达侦察信号处理机 4.1 概述 主要任务 对雷达辐射源的检测和识别 目的主要是发现雷达辐射源，然后估计该辐射源的工作参数、工作状态，识别其属性，判别威胁程度和作战态势等 对雷达辐射信号的调制分析 目的主要是根据雷达侦察系统的处理要求，精确测量和估计特定雷达信号的脉内、脉间调制方式和调制参数 4.1 概述 主要技术指标 1．可处理的辐射源类型和可信度 雷达辐射源的类型一般分为信号类型和工作类型。信号类型是指发射信号的调制特性，可处理能力包括对这些调制类型的正确检测识别能力和对调制参数的正确测量能力。 工作类型是指雷达的功能、用途、工作体制和工作状态等，它们与信号类型和参数具有非常密切的关系，同时也需要大量的先验信息、数据和知识。 可信度是衡量信号处理质量的重要指标，包括对辐射源的检测概率，虚警概率，识别概率和正确判决的概率等。 4.1 概述 主要技术指标 2．可测量和估计的辐射源参数、参数范围和估计精度 对{PDWi}i的处理带宽大，辐射源数量多，信号流密度高，处理时间短，因此其处理对象全面，适应范围很大，但测量参数偏少，测量精度偏低，常用作为系统的粗测和对精测的引导； 对{s(n)}n的处理带宽较窄，同带内的辐射源数量少，信号流密度低，允许的处理时间较长，因此测量参数较多且测量精度较高，常用作为特定辐射源信号调制参数的精测 4.1 概述 典型雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数、参数范围和精度 4.1 概述 典型雷达侦察系统可测量和估计的辐射源参数、参数范围和精度 4.1 概述 3．信号处理时间 对指定雷达辐射源的信号处理时间Tsp 对指定信号环境S中各雷达辐射源信号的平均处理时间Tspav ELINT系统允许有较长的信号处理时间；ESM系统要求的信号处理时间较短；RWR系统必须对各种直接威胁做出即时的反应，其信号处理时间更短。 4.1 概述 4．可处理的输入信号流密度 该指标是指在不发生前端输入的{PDWi}i或{s(n)}n数据丢失的情况下，单位时间内信号处理机允许输入的{PDWi}i或{s(n)}n平均脉冲数量??max 雷达侦察系统检测到的信号流密度?取决于辐射源的数量N、每个辐射源的脉冲重复频率和侦察系统的检测能力 4.1 概述 信号处理流程 1．对输入{PDWi}i信号的处理 1）．信号预处理 4.1 概述 2）．信号主处理 两类预处理输出子流和作进一步的分选、检测、参数估计和识别等处理 已知雷达辐射源的主分选 利用已知雷达的脉间特征信息，从中挑选符合已知雷达辐射源脉间信息特征的，进行已知雷达辐射源的检测（判定该已知辐射源是否存在），再对检测出的辐射源进行各种参数的统计估计。 对未知数据的处理 根据一般雷达信号脉间的先验知识，检验实际数据与这些先验知识的符合程度，作出各种雷达信号模型的假设检验和判决，计算检验结果的可信度，并对达到一定可信度的检出雷达信号进行各种参数的统计估计等 4.1 概述 2．对输入{s(n)}n信号的处理 分析脉内的幅相调制方式并测量调制参数。 雷达信号的幅度调制信息包括：脉冲包络的宽度，前后沿斜率，顶部起伏特性和包络频谱特性等。 雷达信号的相位调制信息包括：频率调制方式和调制参数，相位调制方式和调制参数等。 4.2对雷达信号时域参数的测量 tTOA的测量 4.2对雷达信号时域参数的测量 ?PW的测量 4.2对雷达信号时域参数的测量 4.2对雷达信号时域参数的测量 AP的测量 4.3 雷达侦察信号的预处理 输入数据为侦察设备前端输出的脉冲描述字流{PDWi}i， 需要删除的无用数据、已知雷达辐射源的数据和可能存在的未知雷达辐射源数据 预处理的目的是为了将{PDWi}i快速而准确地分配到三个不同的队列中， 这种信号处理方法也称为信号分选（signal sortting）。 4.3 雷达侦察信号的预处理 对无用数据的删除 无用数据的特征集合 4.3 雷达侦察信号的预处理 对已知辐射源数据的预处理 通常选择?AOA，fRF，?PW和F作为Cj的特征参数基，并用各已知雷达信号在上述参数基上的投影生成Cj 4.3 雷达侦察信号的预处理